Совершенствование поршневых двигателей достигалось путем повышения их мощности, экономичности, надежности, высотности и упрощением эксплуатации. Например, попытки использования энергии выхлопных газов для получения дополнительной тяги предпринимались в начале Второй мировой войны, когда скорость полета самолетов составляла в среднем 500 км/ч. Использование выхлопных газов д ля прямой реакции позволило увеличить максимальную скорость самолета на 2 %, а дальность полета — на 7,5 %.
В 1943 г. в Советском Союзе стали выпускаться двигатели с кратковременным форсированием мощности на взлете и в воздухе (АШ-82 ФН). При форсировании взлетная мощность этих двигателей достигала 1850 л .с, тогда как у исходного серийного двигателя М-82 она составляла 1700 л.с. Такими двигателями оснащались Jla-5 и Ла-7.
Тогда же двигатели переоборудовались с карбюраторной системы подачи топливной смеси на непосредственный впрыск топлива в цилиндры (АМ-34 PH, АШ-82, М-89 и т.д.). В целях повышения экономичности двигателя была разработана система, связывающая управление подачей топлива с механизмом изменения шага винта. Благодаря оснащению двигателей многоскоростными и двухступенчатыми нагнетателями, системами комбинированного наддува мощность двигателя сохранялась до высоты 8–10 км.
Применением высокопрочных и жароустойчивых металлов улучшалась и технология производства двигателей. Проводились работы по применению холодного запуска двигателей без подогрева при температуре до — 35 °.
Создавались силовые установки комбинированного типа с помощью винта поршневого мотора и воздушно-реактивного двигателя. Основным двигателем был поршневой мотор, а воздушно-реактивный — ускорителем, применявшимся для формирования скорости полета при работе на максимальном режиме (Ме-210, Ме-410).
Совершенствование существовавших двигателей и создание новых поршневых увеличило их тягу, экономичность, надежность, высотность и эксплуатационные характеристики. Например, тяга двигателей истребителей увеличилась в среднем за годы войны на 50–60 %.
Установка реактивных двигателей на самолетах ВВС Германии и Англии была обусловлена до конца использованными возможностями поршневых двигателей по увеличению тяги и скорости полета самолета.
На завершающем этапе Второй мировой войны скорость истребителей приближалась к 700 км/ч. Однако повышение мощности поршневого двигателя было тупиковым, так как не давало увеличения скорости, но приводило к огромному росту веса и габаритов винтомоторной установки в целом. Проблема решалась лишь созданием турбореактивного двигателя, который мог развивать огромную тягу, имея при этом сравнительно небольшой вес и габариты. Реактивные же двигатели, установленные на немецких самолетах Ме-262, Me-163 и Me-162 и на английском «метеоре», открыли новую страницу в двигателестроении и самолетостроении в целом, показав огромные перспективы для дальнейшего увеличения скорости и высоты полета самолетов.
Совершенствование конструктивной и аэродинамической компоновки самолетов отмечается специалистами как второе направление развития авиатехники. В ходе войны продолжался процесс перехода от бипланов к монопланам, к созданию цельнометаллических самолетов. Как результат, типичным боевым самолетом во всех странах стал свободнонесуший моноплан металлической конструкции с гладкой обшивкой, закрытой кабиной и убирающимися шасси, совершенной механизацией крыла и хвостового оперения. Таким образом, благодаря совершенствованию конструктивной и аэродинамической компоновки фюзеляжа двигателей и крыла, повышению тяги, высотности и экономичности двигателей существенно улучшились основные летно-тактические характеристики боевых самолетов. Но прежде всего возросла максимальная скорость у истребителей с поршневыми двигателями (25–55 %) — с 450–550 км/ч до 700 км/ч. Практический потолок истребителей с поршневыми двигателями увеличился (10–25 %) с 10 000 до 12 600 м.
Скороподъемность истребителей возросла на 60 %. Если Ме-109 выпуска 1939 г. высоту 5000 м набирал за 6,3 мин, то Як-3 выпуска 1943 г. всего лишь за 3,9 мин.
Повышение боевой живучести, как третье направление развития авиатехники, достигалось путем совершенствования системы бронезащиты наиболее уязвимых элементов самолета, в т.ч. двигателей и кабин экипажей.
Непрерывное совершенствование оборудования самолетов (четвертое направление) шло параллельно с ростом их боевых возможностей. Например, если в первый год войны в советской истребительной эскадрилье, как правило, была всего лишь одна приемо-передающая радиостанция, то с осени 1942 г. такие радиостанции стали устанавливаться на каждом втором самолете-истребителе, а в 1944–1945 гг. радиостанциями оборудовался каждый новый самолет любого типа и назначения.
Пятым направлением развития авиационной техники явилось непрерывное увеличение количества самолетов в ВВС воевавших стран. Следовательно, развитие авиационной техники в годы Второй мировой войны значительно расширило возможности Военно-воздушных сил различных государств в решении боевых задач, оказав влияние и на совершенствование организационной структуры, состава и боевого применения ВВС. Благодаря развитию авиатехники совершенствовалось и авиационное вооружение. Коснемся только средств поражения стрелково-пушечного вооружения. С началом войны к этому виду оружия внимание стало повышенным благодаря повышению живучести самолетов, их летно-тактических данных, улучшения защищенности наземных (морских) целей, применения на поле боя в массовом количестве бронированных целей.
Уже с 1941 г. пулеметы обычного калибра (7,62; 7,69; 7,7; 7,92 мм) буквально на всех самолетах заменялись крупнокалиберными (12,7; 13,2; 13,7 мм). Параллельно продолжалась установка пушек калибра 20 мм, которые стали основным средством поражения на самолетах. При этом, когда выяснилось, что пушки такого калибра не обеспечивают надежности поражения хорошо защищенных целей, стали устанавливать пушки крупного калибра. Так, с 1943–1943 гг. на самолетах Як-9т, ЛаГГ-3, «аэрокобре» устанавливалась 37-мм пушка. А в 1944 г. на вооружение самолета Як-9к — 45-мм пушка НС-45.
В конце войны была создана 57-мм пушка, имевшая сменные стволы калибра 45 и 57-мм и даже 75-мм пушка, которая устанавливалась на Як-9к. Тогда же темп стрельбы пулеметов крупного калибра и 20-мм пушки достиг 700–800, 37-мм — 200–250, 45 и 57-мм — 140–250 выстрелов в мин. Значительно возросло количество пулеметов и пушек на самолете. Например, на Ла-5 стояли две пушки ШВАК (20-мм), а на его модификации Ла-7 — три пушки Б-20 калибра 20 мм. На немецком истребителе ФВ-190АЗ было четыре 20-мм пушки, а на Ме-262 — уже три 20-мм и четыре 30-мм пушки. За годы войны вырос и секундный залп. Например, в советских ВВС вес секундного залпа возрос в 1,2 раза. В ходе совершенствования стрелково-пушечного вооружения наблюдалась тенденция уменьшения веса пушек при улучшении тактико-технических данных. К слову сказать, в Советском Союзе создавались боеприпасы тройного действия (осколочно-фугасные зажигательные; осколочнозажигательные трассирующие; бронебойно-зажигательные трассирующие) и целевого назначения (бронебойные, фугасные, осколочные и др.). В результате развития авиатехники и вооружения изменилась численность личного состава ВВС и его удельного веса в вооруженных силах.
